Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Традиция отмечать День птиц в начале апреля в нашей стране отчасти связана с принятием 1 апреля 1906 г. Международной конвенции об охране птиц, отчасти же – с приближающимся праздником Благовещения, когда выпускают птиц из клеток на волю. Массовое празднование Дня птиц постепенно вновь становится повсеместным....
19 05 2026 17:44:16
Статья представляет собой выступление на школьном методическом объединении предметов естественно-научного цикла о формировании общеучебных умений и мыслительной деятельности учащихся при изучении темы «Эволюционное учение» (9-й класс)....
18 05 2026 16:21:15
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
17 05 2026 20:46:11
Урок биологии в 8-м классе расширяет знания учащихся о защитных механизмах организма: путях возникновения иммунитета, его видах и значении. Сообщает знания об истории вакцинации и ее современном состоянии.
...
16 05 2026 17:44:23
Цель урока – развитие глобального мышления учащихся, интереса к изучению права на профильном уровне, показать значимость биологии в разных сферах жизни, в том числе в деле правосудия, формирование правового мировоззрения, уважения к деятельности правоохранительных органов.
...
15 05 2026 7:58:57
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
14 05 2026 10:20:44
Наш проект является примером того, что достаточно простые методики могут позволить точно и объективно исследовать водные объекты в условиях школы.
...
13 05 2026 15:33:26
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
12 05 2026 8:13:28
Урок формирует представления о различных типах отношений между организмами. Результаты: выделение компонентов природного сообщества взаимосвязанных между собой, основных типов отношений организмов, условий их возникновения, приспособления организмов к существованию в сообществе; умение работать с источниками биологической информации, использовать речевые средства для дискуссии, сравнивать разные точки зрения....
11 05 2026 21:18:38
Данная разработка может быть полезной для учителей, использующих технологии открытого образования на уроках и во внеурочной деятельности. Игра в технологии "Дебаты" по теме "Содержание птиц в неволе недопустимо" проводится в качестве обобщающего урока и позволяет решить следующие задачи: закрепить и актуализировать полученные ранее знания, овладеть новыми знаниями; способствует формированию культуры спора, терпимости; способствует развитию интеллектуальных и творческих способностей; способствует формированию навыков совместной деятельности. В статье приводится подробное описание игры и структуры кейсов утверждающей и отрицающей сторон. ...
10 05 2026 23:45:26
Интеграция обучения, использование знаний, полученных на других уроках. Знакомство с миром цветов, в котором все не только прекрасно, но и вкусно, а порой очень полезно. На уроке ученицы, применяя ранее полученные знания, создают новые экзотические блюда, развивают свои творческие способности в их оформлении.
...
09 05 2026 23:20:49
Год за годом сокращается площадь ледников. Участились случаи погодных аномалий, увеличилось количество циклонов. Изменения климата уже привели к разрушению некоторых экосистем и угрожают существованию миллионов людей. Это только начало! Мы можем помочь природе! В решении проблемы глобального изменения климата необычайно важна роль каждого человека. Мы можем помочь сократить выбросы парниковых газов. Действовать надо прямо сейчас!...
08 05 2026 14:56:45
Материал содержит подробный план-конспект урока в 8-м классе, изучающий особенности строения ротовой полости. Цели урока: раскрыть процессы пищеварения в ротовой полости, показать роль ферментов и нервно-гумopaльную регуляцию этих процессов; продолжить формирование умений сравнивать, выделять главное, обобщать, способствовать развитию логического мышления, речевой деятельности....
07 05 2026 9:27:17
Вашему вниманию предлагается развивающая игра по биологии "Брейн-ринг". Подобные игру способствуют лучшему запоминанию материала учениками и заинтересованности в предмете.
...
06 05 2026 14:35:32
Материал урока сочетает в себе самоконтроль теоретических знаний, пpaктических умений и навыков, проверку биологической терминологии. Содержит разработку заданий по вариантам.
...
05 05 2026 20:57:24
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний призван сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов, познакомить с некоторыми видами минералов, продолжить обучение анализу, сравнения и обобщения полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультимедийной презентации и интернет-ресурсов)....
04 05 2026 15:28:16
Изучение особенности цветка как органа размножения растения, знакомство с разнообразием цветков и плодов....
03 05 2026 17:49:59
На уроке учащиеся знакомятся с некоторыми видами голосеменных растений Амурской области, с представителями семейств хвойниковые, сосновые. Развивают познавательный интерес к природе Амурской области. Формируют навыки умения самостоятельно приобретать, обобщать и сравнивать знания....
02 05 2026 11:24:12
Научно-исследовательская деятельность позволяет приобретать новые знания и применять их на пpaктике, формировать активную позицию учащихся. Как поддержать талантливых умных детей? Решение проблемы – организация исследовательской деятельности детей во внеурочное время учителем и консультантом – преподавателем вуза в кружке, которые помогают учащимся участвовать в российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее» со своими научными работами....
01 05 2026 21:28:14
В протерозойской эре жизнь продолжала существовать преимущественно в море. Господствуют уже не синезеленые, а эукариотические многоклеточные зеленые водоросли....
30 04 2026 15:14:32
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
29 04 2026 11:15:52
Процесс учебной деятельности таит в себе богатые возможности для умственного развития ребенка и позволяет увлечь его этой деятельностью. Обучение и воспитание должно опираться на любознательность школьников. Задача учителя – увлечь ребенка самим процессом обучения, воспитать внутреннюю потребность учиться. Ребенок, увлеченный процессом учения, не столько озабочен результатом, сколько самим ходом решения....
28 04 2026 5:53:46
Урок построен по программе В.Б. Захарова. Общая биология для 10–11-х классов профильный уровень. Урок завершает тему «Молекулярный уровень», обобщая знания о строении биологических полимеров. Проверяя знания о строении, свойствах и значении молекул параллельно проводится анализ о значимости молекул для всех живых существ нашей планеты....
27 04 2026 21:20:32
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о строении растительной клетки и протекающих в ней жизненно важных процессах....
26 04 2026 17:27:28
Игру-путешествие вместе с учителем биологии проводят учащиеся средних классов для учащихся пятых классов. Обычно - это шефы и их подшефные.
...
25 04 2026 18:19:46
Данный урок является заключительным в программе элективного курса предпрофильной подготовки "Природная косметика". Курс рассчитан на 27 часов. Программа предусматривает формирование интереса к науке косметологии, знакомит с профессиями косметолога, продавца-консультанта, дерматолога, массажиста. Программа построена на индивидуальной и групповой проектной деятельности. В ходе проектов идет сбор рецептов народной косметики с использованием трав, изучение линий современной косметики с целью выявления использования растительных компонентов.
...
24 04 2026 19:52:37
Дана комплексная хаpaктеристика Тихого океана. Интеграция знаний из географии, биологии, экологии. Создание «визитной карточки» (герба) Тихого океана. Развитие интереса к предметам....
23 04 2026 20:19:29
Данный урок занимает четвертое место в теме "Опора и движение". При изучении нового материала и его закреплении использую работу в группах, так как создаются условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала. На уроке создаются условия для проявления познавательной активности учащихся, атмосферы заинтересованности, ситуаций общения, позволяющие ученику проявить себя, происходит стимулирование учащихся к высказываниям.
...
22 04 2026 10:23:41
Обобщение педагогического опыта по использованию информационных компьютерных технологий на уроках биологии как средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса....
21 04 2026 21:50:32
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: повторение и закрепление знаний зоологии морских животных в форме комaндной игры с презентацией, содержащей элементы интеpaктивности, и творческого отчета групп учащихся по домашнему заданию. Презентацию можно использовать и вне контекста комaндной игры на уроке, например во внеурочной работе, включив в план недели биологии....
20 04 2026 6:18:13
На уроке используются различные виды деятельности учащихся: изучение нового материала в виде лекции, пpaктическое закрепление нового материала на лабораторной работе. Материал достаточно широко охватывает спектр знаний о биохимии ферментов и их роли в организме, имеет пpaктическую направленность при обучении спортсменов училища.
...
19 04 2026 19:27:47
Использование технологических карт помогает реализовать цели школьного образования: научит учиться, решать стандартные и творческие задачи, ориентироваться в окружающем мире. Предлагается несколько технологических карт уроков в 9-м классе по теме «Основы учения о клетке» (программа: И.Н. Пономарева «Основы общей биологии; учебник: И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, Н.М. Чернова «Основы общей биологии», 9-й класс)...
18 04 2026 16:55:13
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
17 04 2026 12:44:39
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
16 04 2026 4:43:49
Урок на тему "Энерготраты человека и пищевой рацион" является частью темы "Обмен веществ и энергии". Данная тема имеет обобщающий хаpaктер. В ней учащиеся закрепляют имеющиеся у них знания об основных жизненных функциях человеческого организма. Неполные знания учащихся о внутриклеточных изменениях веществ в этой теме расширяются и углубляются, у учащихся формируется понятия об обмене веществ и энергии как совокупности жизненных функций человеческого организма.
...
15 04 2026 9:30:42
Урок биологии в коррекционной школе-интернате VIII-го вида. Методы, используемые на уроке, развивают познавательную деятельность учащихся в работе с наглядным материалом: комнатными растениями, презентацией. Прививается любовь к природе, малой родине, России....
14 04 2026 0:14:16
Исторический процесс формирования сознания людей отображается в развитии каждого человека. Каждый человек, несмотря на наличие «человеческих» возможностей развития, должен проявить большую целеустремлённость, настойчивость и трудоспособность в обладании богатым опытом человечества – знаниями и умениями....
13 04 2026 3:12:13
Областная экологическая акция «Живи, лес!» была проведена с целью привлечения внимания учащихся к проблемам сохранения, восстановления и преумножения российских лесов и активизации природоохранной деятельности школьников Кемеровской области....
12 04 2026 7:12:11
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
11 04 2026 2:59:45
Учащиеся знакомятся с новой информацией. Совершенствуют исследовательские навыки, знания и умения, учатся получать информацию из различных источников, развивают коммуникативные способности в парной и групповой работе....
10 04 2026 17:42:15
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
09 04 2026 17:42:22
Урок для 7—8-х классов — заключительный урок обобщения и проверки знаний по теме «Тип члeнистоногие». Предлагается разработка урока с элементами игры. Такая форма урока способствует повышению интереса к предмету....
08 04 2026 14:54:34
Весь урок построен так, чтобы каждый ученик мог не только получить определённые знания по теме, но и научиться делать самостоятельные выводы, прогнозировать последствия своих решений. На уроке знания выстраиваются, а не даются. Идеи этого урока – сотрудничество, сотворчество, совместный поиск – учеников и учеников, учеников и учителя.
...
07 04 2026 10:42:31
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
06 04 2026 13:46:35
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
05 04 2026 10:21:11
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний и способов деятельности соответствует ФГОС, использует деятельностный подход и частично-поисковый метод, в самостоятельной и дифференцированной работе учащихся в группах с учебной и справочной литературой, а также поиске информации в Интернете....
04 04 2026 15:32:12
Это заболевание собак, которое вызывают грибковые микроорганизмы. Для болезни хаpaктерно появление на коже безволосых участков с четким контуром....
03 04 2026 22:29:45
На занятии формируется представление о побеге как сложном органе растения. Учащиеся знакомятся со строением побега, раскрывают функции частей побега....
02 04 2026 17:16:54
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
01 04 2026 23:25:54
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
31 03 2026 15:35:30
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
